Spermiogeneza

Kot Spermiogeneza Poimenujemo fazo transformacije spermatidov, ki jo ustvari spermatogeneza, v zrelo in rodovitno semenčico. Med spermiogenezo spermatidi izgubijo velik del svoje citoplazme in tvorijo flagellum, ki se uporablja za aktivno lokomotiranje. Na glavi z jedrsko DNK, nasproti točke pritrditve flagela, se tvori akrosom, ki vsebuje encime, ki mu omogočajo, da prodre v jajčno celico.

Kaj je spermogeneza?

V nasprotju s spermatogenezo, pri kateri zarodne celice gredo skozi mitozo in mejozo I in II in se nato imenujejo kot spermatide, spermatogeneza vpliva le na pretvorbo spermatidov v zrelo in plodno semenčico.

Spermiogeneza spermatida traja približno 24 dni. Spermatide, ki imajo zaradi prejšnje mejoze le en niz haploidnih kromosomov, se pretvorijo v specializirano celico, ki služi edinemu namenu prodiranja v plodno žensko jajčece.

Preoblikovanje spermatida v spermo je povezano z resnimi notranjimi in zunanjimi spremembami. Spermatid izgubi skoraj vso svojo citoplazmo, tako da v bistvu ostane samo jedro, ki vsebuje DNK. Močno zmanjšana celica se pretvori v glavo bodoče sperme. Kjer se nahaja centriola, nastane flagela, znana tudi kot rep, ki se uporablja za aktivno premikanje semenčic.

Na strani, nasproti flagelluma, se tvori pokrovček, akrosom, ki vsebuje encime, ki mu omogočajo, da prodre v žensko jajce. Mitohondriji, ki so, vključno z njihovo mitohondrijsko DNK in RNK, so bili prvotno locirani v citosolu spermatida, se pritrdijo na srednji odsek flagela in zagotavljajo potrebno energijo za gibanje.

Funkcija in naloga

Spermatid, ki je na začetku spermiogeneze še vedno prepoznaven kot haploidna celica, se spremeni v zunanjo in znotraj močno spremenjeno spermo. Nabor haploidnih kromosomov se ne spreminja več. Mitohondrije preprosto preselimo skupaj z mitohondrijsko DNK in RNA, da bi flageli dali potrebno energijo za svoje gibanje. Edina genetska razlika med spermo v ejakulatu je ta, da 50 odstotkov vsebuje kromosom X, ostalih 50 odstotkov pa kromosom Y.

Posebnost je, da sperma izloči flagellum, ko prodre v žensko jajce in s tem mitohondrijska DNK iz moške sperme ne igra več vloge. Mitohondrijska DNK oplojenega jajčeca, pozneje zigote, izvira izključno iz mitohondrijev matere.

Spermiogeneza se uporablja za pretvorbo spermatidov v namenske, optimizirane semenčice. Močna sperma, ki se lahko čim hitreje premakne proti oplojenemu jajčecu po ejakulaciji, ima največ možnosti, da prenese svoj kromosomski set.

Po privezovanju z jajčno membrano se sproži fiziološki proces, ki prepreči, da bi se spermatozo spojili. Sposobnost gibanja in rezerve energije posamezne semenčice lahko odločilno prispevajo k "zmagi v dirki".

Manj gre za konkurenco med gensko identičnimi semenčicami v ejakulatu, bolj za konkurenco s semenčicami iz "tujega" ejakulata, saj ljudje na splošno ne živijo monogamno. Možnosti za zmago v konkurenci proti "tuji spermi" se v "čisto športni konkurenci" ne izčrpajo, vendar se del sperme znotraj ejakulata ne more premakniti in lahko praktično blokira pot tuje sperme. Znotraj ejakulata so tudi "morilke sperme", ki prepoznajo tuje sperme in jih lahko ubijejo s kemičnimi sredstvi.

Bolezni in bolezni

Motnje, bolezni, genske nepravilnosti, prekomerno uživanje alkohola ali drugih drog in še veliko več lahko privedejo do motene spermiogeneze, tako da se lahko vzpostavi reverzibilna ali trajna neplodnost. V večini primerov na motnje spermogeneze ne smemo gledati osamljeno, saj so ponavadi posledica oslabljene spermatogeneze.

Načeloma lahko oslabljeno spermiogenezo povzročijo bolezni ali lezije v organih, ki proizvajajo spermo, testise ali pa nepravilnosti v proizvodnji hormonov. Širok spekter nepravilnosti testisov, kot so nerazstavljeni testisi, hipoplazija testisov in okužbe prostate, pa tudi vnetje testisov, povezano z mumpsom (mumps orhitis), so tipični vzroki za motnje v spermiogenezi in spermatogenezi, ki običajno vodijo do zmanjšane plodnosti ali celo do popolne neplodnosti.

Bolezni testisov, kot so varikokele, spermatocele, hidrocele ali tumorji prostate, imajo lahko podobne učinke. Sevalna terapija za zdravljenje raka, ki lahko poškoduje testise, prav tako spada v obseg motenj spermiogeneze s strani organov, ki proizvajajo.

Bolezni, ki lahko vplivajo na spermatogenezo in spermiogenezo, veljajo za ekstragenitalne vzroke. Predvsem vročinske okužbe lahko začasno poslabšajo nastajanje semenčic, kar je posledica zvišanja temperature v testisih. Okoljski toksini in ravnanje s strupenimi snovmi, kot so bisfenol A, organska topila, pesticidi, herbicidi, težke kovine, plastifikatorji iz plastike in še veliko več, predstavljajo tveganje za oslabljeno spermiogenezo.

Posebno pozornost si zaslužijo tudi hipotalamus in hipofiza, glavni kontrolni center za nadzor hormonskih procesov v telesu. Če hipofiza ne more zagotoviti nadzornih hormonov, kot sta FSH (folikle stimulirajoči hormon) in LH (luteinizirajoči hormon) in še nekaj drugih v potrebni koncentraciji, je rezultat spremenjena - večinoma zmanjšana - proizvodnja spolnih hormonov in torej do motenj spermiogeneze.